CN203748084U

CN203748084U - 一种用于电池盒及控制器的led灯串双线正反向的输出线路

Info

Publication number: CN203748084U
Application number: CN201420128723.5U
Authority: CN
Inventors: 谢华荣
Original assignee: Individual
Current assignee: Xie Huarong
Priority date: 2014-03-20
Filing date: 2014-03-20
Publication date: 2014-07-30
Anticipated expiration: 2024-03-20

Abstract

本实用新型公开了一种用于电池盒及控制器的LED灯串双线正反向的输出线路，该输出线路包括：单片机；至少一组LED灯组，包括反并联的第一LED灯串和第二LED灯串；及至少一个驱动电路，第一三极管的基极和第二三极管的基极分别连接单片机的两个输出端，第一三极管的集电极接第三三极管的基极，第二三极管的集电极接第四三极管的基极，第三三极管的发射极和第四三极管的发射极分别接电池的正端，第三三极管的集电极接第二三极管的集电极，第四三极管的集电极接第一三极管的集电极，LED灯组的两端分别连接第一三极管的集电极和第二三极管的集电极。实施该技术方案，可达到首尾亮度一致的效果，并节约电能延长使用寿命。

Description

一种用于电池盒及控制器的LED灯串双线正反向的输出线路

技术领域

本实用新型涉及LED灯具领域，尤其涉及一种用于电池盒及控制器的LED灯串双线正反向的输出线路。

背景技术

在春节、圣诞节等喜庆日子里，人们通常会挂各种各样的装饰灯串来装饰房间、走廊、圣诞树等。但是现有的装饰灯具中，都是用并联方式将各个灯串进行连接的，由于线路阻抗的作用，使得首尾灯串上的实际电压相差较大，从而使首尾灯串的亮度不一致，影响发光效果，而且，也会影响该装饰灯具的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述首尾灯串上的实际电压相差较大的缺陷，提供一种用于电池盒及控制器的LED灯串双线正反向的输出线路，可减小首尾灯串上的实际电压的差值。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于电池盒及控制器的LED灯串双线正反向的输出线路，包括：

单片机；

至少一组LED灯组，每组LED灯组包括反并联的第一LED灯串和第二LED灯串；及

至少一个驱动电路，而且，所述驱动电路包括：NPN型的第一三极管、NPN型的第二三极管、PNP型的第三三极管、PNP型的第四三极管，其中，所述第一三极管的基极和所述第二三极管的基极分别连接所述单片机的两个输出端，所述第一三极管和第二三极管的发射极分别接地，所述第一三极管的集电极接所述第三三极管的基极，所述第二三极管的集电极接所述第四三极管的基极，所述第三三极管的发射极和所述第四三极管的发射极分别接电池的正端，所述第三三极管的集电极接所述第二三极管的集电极，所述第四三极管的集电极接所述第一三极管的集电极，所述LED灯组的两端分别连接所述第一三极管的集电极和所述第二三极管的集电极。

在本实用新型所述的用于电池盒及控制器的LED灯串双线正反向的输出线路中，所述输出线路还包括升压电路，而且，所述升压电路包括升压电感、NPN型的第五三极管、第一电阻、第二电阻和第一电容，其中，所述第一电阻和所述第二电阻串联在单片机的第三输出端和地之间，所述第一电容与所述第一电阻并联，所述第一电阻和所述第二电阻的连接点接所述第五三极管的基极，所述第五三极管的发射极接地，所述第五三极管的集电极接所述升压电感的第一端，所述升压电感的第二端接电池的正端，所述升压电感的第一端还分别连接所述第三三极管的发射极和所述第四三极管的发射极。

在本实用新型所述的用于电池盒及控制器的LED灯串双线正反向的输出线路中，所述输出线路还包括滤波电路，而且，所述滤波电路包括二极管和滤波电容，所述二极管的正极连接所述升压电感的第一端，所述二极管的负极分别连接所述第三三极管的发射极和所述第四三极管的发射极，所述滤波电容连接在所述二极管的负极和地之间。

在本实用新型所述的用于电池盒及控制器的LED灯串双线正反向的输出线路中，所述输出线路还包括时控电路，而且，所述时控电路包括第二电容、第三电容和晶振，所述晶振的两端分别连接所述单片机的两个时钟端，所述第二电容连接在所述晶振的第一端和地之间，所述第三电容连接在所述晶振的第二端和地之间。

在本实用新型所述的用于电池盒及控制器的LED灯串双线正反向的输出线路中，所述输出线路还包括用于供用户选择工作模式的输入电路，所述输入电路包括按键和上拉电阻，所述按键连接在所述单片机的输入端和地之间，所述上拉电阻连接在电池的正端和所述单片机的输入端之间。

在本实用新型所述的用于电池盒及控制器的LED灯串双线正反向的输出线路中，所述驱动电路还包括第三限流电阻和第四限流电阻，所述第三限流电阻连接在所述单片机的第一输出端和所述第一三极管的基极之间，所述第四限流电阻连接在所述单片机的第二输出端和所述第二三极管的基极之间。

在本实用新型所述的用于电池盒及控制器的LED灯串双线正反向的输出线路中，所述驱动电路还包括第五限流电阻和第六限流电阻，所述第五限流电阻连接在所述第一三极管的集电极和所述第三三极管的基极之间，所述第六限流电阻连接在所述第二三极管的集电极和所述第四三极管的基极之间。

在本实用新型所述LED的用于电池盒及控制器的LED灯串双线正反向的输出线路中，所述输出线路还包括稳压电容，所述单片机的电源端接电池的正端，所述稳压电容连接在电池的正端和地之间。

实施本实用新型的技术方案，由于每组LED灯组中的两个灯串反并联连接，改变了传统灯组的做法，降低了灯组的制造成本。而且，由于将一个LED灯组中的两个灯串用正反向的焊接方式连接起来，使得每个灯串上的线路阻抗近乎一致，从而达到首尾亮度一致的效果，并节约电能延长使用寿命。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型用于电池盒及控制器的LED灯串双线正反向的输出线路实施例一的电路图；

图2是本实用新型用于电池盒及控制器的LED灯串双线正反向的输出线路实施例二的电路图。

具体实施方式

图1是本实用新型用于电池盒及控制器的LED灯串双线正反向的输出线路实施例一的逻辑图，该输出线路包括单片机U1、LED灯组、驱动电路、时控电路和输入电路，在此说明的是，虽然本实施例仅示出了一组LED灯组和一个驱动电路，但应理解，其它任意数量的LED灯组和驱动电路也在本实用新型的保护范围内。下面仅以一个灯组和一个驱动电路的情况来说明该实施例中的各个模块：

LED灯组包括反并联的LED灯串LED1和LED灯串LED2。

在驱动电路中，三极管T2、T3为NPN型三极管，三极管T4、T5为PNP型三极管，而且，三极管T2的基极通过限流电阻R3接单片机U1的第一输出端（P61），三极管T3的基极通过限流电阻R4接单片机U1的第二输出端（P60），三极管T2和三极管T3的发射极分别接地，三极管T2的集电极通过限流电阻R5接三极管T4的基极，三极管T3的集电极通过限流电阻R6接三极管T5的基极，三极管T4的发射极和三极管T5的发射极接电池的正端，三极管T4的集电极接三极管T3的集电极，三极管T5的集电极接三极管T2的集电极，LED灯组的两端分别连接三极管T2的集电极和三极管T3的集电极。在此需说明的是，电阻R3、R4、R5、R6起限流作用，在一些实施例中可省去。

在时控电路中，晶振Y的两端分别连接单片机U1的两个时钟端（OSCI、OSCO），电容C2连接在晶振Y的第一端和地之间，电容C3连接在晶振Y的第二端和地之间。

在输入电路中，按键SW连接在单片机U1的输入端（P63）和地之间，上拉电阻R7连接在电池的正端和单片机U1的输入端之间。

另外，单片机U1的电源端（VDD）连接电池的正端，稳压电容C1连接在电池的正端和地之间。

下面说明该用于电池盒及控制器的LED灯串双线正反向的输出线路的工作原理：电池为单片机U1供电，还通过驱动电路为LED灯组供电。晶振Y、电容C2、C3为单片机提供时钟信号。单片机U1内部预先植入有用于多种发光模式控制的程序。若要控制灯串LED1发光，则单片机U1的第一输出端（P61）输出高电平，三极管T2导通，进而三极管T4导通，这样，灯串LED1的正端便接入电池电压，其负端接地，形成通路，便可发光；若要控制灯串LED2发光，则单片机U1的第二输出端（P60）输出高电平，三极管T3导通，进而三极管T5导通，这样，灯串LED2的正端便接入电池电压，其负端接地，形成通路，便可发光。单片机U1通过其第一输出端和第二输出端输出不同的脉冲信号，可控制灯串LED1、LED2全亮、闪烁。

例如，在一个例子中，单片机U1首先植入相应的发光模式控制程序，使得灯串LED1、LED2在单片机U1的控制下共有八种发光模式，分别为：1）自动循环模式，即从第2）种发光模式至第7）种发光模式自动循环运行；2）灯串LED1和灯串LED2同时波浪式闪动（1/2相位变动），例如，按以下方式循环运行：周期392ms运行16次→周期196ms运行8次；3）灯串LED1和灯串LED2对闪，例如，按以下方式循环运行：周期784ms对闪4次→周期392ms对闪8次→周期196ms对闪16次→周期98ms对闪32次；4）灯串LED1渐明渐暗后转为灯串LED2渐明渐暗，例如，按以下方式循环运行：周期13s运行1次→周期6.5s运行1次→周期3.25s运行2次；5）按以下方式循环运行：灯串LED1闪4下→灯串LED2闪4下→灯串LED1、灯串LED2对闪4下→灯串LED2闪4下→灯串LED1闪4下→灯串LED1、灯串LED2对闪4下；6）灯串LED1和灯串LED2同时渐明渐暗，例如，按以下方式循环运行：周期13s运行2次→周期6.5s运行2次→周期3.25s运行4次；7）抖动闪，例如，按以下方式循环运行：灯串LED1周期98ms闪4下→灯串LED2周期98ms闪4下；8）灯串LED1和灯串LED2全亮。当然，用户也可通过按键SW来选择相应的发光模式，例如，每按一下，发光模式便切换到下一个。

另外，由于时控电路为单片机U1提供时钟信号，因此，可在单片机U1中预先写入设定的工作时间，例如，3个小时。当该输出线路工作3个小时后，自动关闭。当然，在其它实施例中也可不设置该时控电路。

图2是本实用新型用于电池盒及控制器的LED灯串双线正反向的输出线路实施例二的电路图，该实施例的输出线路相比图1所示的实施例，所不同的仅是，还包括升压电路和滤波电路。

在该升压电路中，电阻R1和电阻R2串联在单片机U1的第三输出端（P62）和地之间，电容C4与电阻R1并联，电阻R1和电阻R2的连接点接NPN型三极管T1的基极，三极管T1的发射极接地，三极管T1的集电极接升压电感L的第一端，升压电感L的第二端接电池的正端，升压电感L的第一端还通过滤波电路连接三极管T4的发射极和三极管T5的发射极。

在该滤波电路中，二极管D1的正极连接升压电感L的第一端，二极管D1的负极分别连接三极管T4的发射极和三极管T5的发射极，滤波电容C5连接在二极管的负极和地之间。

该实施例的输出线路的工作原理与图1所示的实施例大致相同，所不同的仅是：电池电压在为LED灯组供电前，先进行升压。其它相同的地方在此不做赘述。在该实施例中，单片机U1通过其第三输出端输出升压频率控制信号，从而通过电阻R1、R2、电容C4、三极管T1产生振荡，从而实现对升压电感L进行充电，以提升LED灯组的供电电压，这样，可将电池电压从4.5V提升至6-76V，在实际应用中，根据每个LED灯串所需的电压，选择升压电路中各个器件合适的参数。在通过升压电路对LED灯组的供电电压提升后，由二极管D1和滤波电容C5所组成的滤波电路对该供电电压进行滤波。

最后需说明的是，单片机U1除其脚1和脚8,脚2和脚3的功能是固定的外，其它脚都可以任意切换的,并且除单片机IC可用之外,裸片邦定IC和封装IC都可以使用此电路。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims

1.一种用于电池盒及控制器的LED灯串双线正反向的输出线路，其特征在于，包括：

单片机（U1）；

至少一个驱动电路，而且，所述驱动电路包括：NPN型的第一三极管（T2）、NPN型的第二三极管（T3）、PNP型的第三三极管（T4）、PNP型的第四三极管（T5），其中，所述第一三极管（T2）的基极和所述第二三极管（T3）的基极分别连接所述单片机的两个输出端，所述第一三极管（T2）和第二三极管（T3）的发射极分别接地，所述第一三极管（T2）的集电极接所述第三三极管（T4）的基极，所述第二三极管（T3）的集电极接所述第四三极管（T5）的基极，所述第三三极管（T4）的发射极和所述第四三极管（T5）的发射极分别接电池的正端，所述第三三极管（T4）的集电极接所述第二三极管（T3）的集电极，所述第四三极管（T5）的集电极接所述第一三极管（T2）的集电极，所述LED灯组的两端分别连接所述第一三极管（T2）的集电极和所述第二三极管（T3）的集电极。

2.根据权利要求1所述的用于电池盒及控制器的LED灯串双线正反向的输出线路，其特征在于，所述输出线路还包括升压电路，而且，所述升压电路包括升压电感（L）、NPN型的第五三极管（T1）、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）和第一电容（C4），其中，所述第一电阻（R1）和所述第二电阻（R2）串联在单片机（U1）的第三输出端和地之间，所述第一电容（C4）与所述第一电阻（R1）并联，所述第一电阻（R1）和所述第二电阻（R2）的连接点接所述第五三极管（T1）的基极，所述第五三极管（T1）的发射极接地，所述第五三极管（T1）的集电极接所述升压电感（L）的第一端，所述升压电感（L）的第二端接电池的正端，所述升压电感（L）的第一端还分别连接所述第三三极管（T4）的发射极和所述第四三极管（T5）的发射极。

3.根据权利要求2所述的用于电池盒及控制器的LED灯串双线正反向的输出线路，其特征在于，所述输出线路还包括滤波电路，而且，所述滤波电路包括二极管（D1）和滤波电容（C5），所述二极管（D1）的正极连接所述升压电感（L）的第一端，所述二极管（D1）的负极分别连接所述第三三极管（T4）的发射极和所述第四三极管（T5）的发射极，所述滤波电容（C5）连接在所述二极管的负极和地之间。

4.根据权利要求1-3任一项所述的用于电池盒及控制器的LED灯串双线正反向的输出线路，其特征在于，所述输出线路还包括时控电路，而且，所述时控电路包括第二电容（C2）、第三电容（C3）和晶振（Y），所述晶振（Y）的两端分别连接所述单片机（U1）的两个时钟端，所述第二电容（C2）连接在所述晶振（Y）的第一端和地之间，所述第三电容（C3）连接在所述晶振（Y）的第二端和地之间。

5.根据权利要求1-3任一项所述的用于电池盒及控制器的LED灯串双线正反向的输出线路，其特征在于，所述输出线路还包括用于供用户选择工作模式的输入电路，所述输入电路包括按键（SW）和上拉电阻（R7），所述按键（SW）连接在所述单片机（U1）的输入端和地之间，所述上拉电阻（R7）连接在电池的正端和所述单片机（U1）的输入端之间。

6.根据权利要求1-3任一项所述的用于电池盒及控制器的LED灯串双线正反向的输出线路，其特征在于，所述驱动电路还包括第三限流电阻（R3）和第四限流电阻（R4），所述第三限流电阻（R3）连接在所述单片机（U1）的第一输出端和所述第一三极管（T2）的基极之间，所述第四限流电阻（R4）连接在所述单片机（U1）的第二输出端和所述第二三极管（T3）的基极之间。

7.根据权利要求1-3任一项所述的用于电池盒及控制器的LED灯串双线正反向的输出线路，其特征在于，所述驱动电路还包括第五限流电阻（R5）和第六限流电阻（R6），所述第五限流电阻（R5）连接在所述第一三极管（T2）的集电极和所述第三三极管（T4）的基极之间，所述第六限流电阻（R6）连接在所述第二三极管（T3）的集电极和所述第四三极管（T5）的基极之间。

8.根据权利要求1-3任一项所述的用于电池盒及控制器的LED灯串双线正反向的输出线路，其特征在于，所述输出线路还包括稳压电容（C1），所述单片机（U1）的电源端接电池的正端，所述稳压电容（C1）连接在电池的正端和地之间。